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混元兽或将改写有袋类动物起源于亚洲的结论

来源:光明日报 作者:齐芳、任维东、王葳 2018-06-14 10:25:47

周氏混元兽复原图。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所提供

周氏混元兽的正型标本。资料图片

  记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所获悉,云南大学云南省古生物研究重点实验室毕顺东教授与中国科学院生物演化与环境卓越创新中心等单位合作,在热河生物群已出土的化石中,发现了一件迄今为止保存最为完整的早白垩世哺乳动物化石,命名为“混元兽”。研究发现,以前报道的中国袋兽与混元兽同属一支,均为早期真兽类,而并非有袋类的祖先,这就意味着有袋类起源于亚洲的结论有待商榷。

  这一成果于北京时间6月14日凌晨在线发表于学术期刊《自然》(Nature)上。

  借助高精度CT扫描技术、数字化三维重建等新技术,研究团队在这些“旧”化石中发现了混元兽,并被鉴定为一个新的物种。毕顺东介绍,混元兽化石骨骼保存完好、结构精美,研究人员基本上复原了每块骨头的形态特征。混元兽首次保存了中生代哺乳动物完整的舌骨器——舌骨器悬挂在头骨与喉结之间,是为舌头和颈部某些肌肉提供附着处的一系列纤细的骨头,是哺乳动物重要的进食、咀嚼和发声器官,由于它们不与其他任何骨头形成关节,因此在化石中很难被保存。混元兽的舌骨由7块骨头组成,而人类舌骨是由一个U型的单块骨头构成。《自然》杂志审稿人认为,这一发现会为生物学与医学诸多领域的研究带来新的启示。

  更为重要的是,这一发现可能改写有袋类动物起源的结论。现生胎盘类动物和有袋类动物占哺乳动物物种的99%,人类属于胎盘类动物,袋鼠是有袋类动物。有袋类动物的最大特点是雌性在腹部有一个育儿袋,幼体出生非常不成熟,必须在母体袋内长期哺乳。我们现在知道,胎盘类动物的“祖先”是真兽类,有袋类动物的“祖先”是后兽类,但它们是从何起源,又是何时分异的?这被认为是哺乳动物进化研究中关键性的科学问题,极大地影响了现代地球生态系统的格局。

  我国科学家曾在距今1.26亿年前的热河生物群中发现了多个兽类哺乳动物标本,被认定为3属3种。其中,中国袋兽常被认为是后兽类最早化石记录,也就是现生有袋类动物的“祖先”,因此有科学家认为,有袋类动物起源于亚洲。毕顺东说:“受限于当时的研究条件,科学家们难以获取详尽的解剖学证据,因此这个结论一直存在争议。”

  研究团队在充分了解混元兽的基础上,历时3年构建了一个包括有56个早期哺乳动物分类单元和400多个形态学特征的大型数据矩阵,确立了可靠的早期哺乳动物谱系树。研究发现,混元兽是真兽类的早期类型,但同时发育有真兽类和后兽类的混合特征,而系统发育分析结果表明,热河生物群中包括中国袋兽在内的4种哺乳动物都属于真兽类。这也就意味着,目前已知有袋类最早的化石记录为发现于北美1.1亿年前的三角齿兽,此前有袋类起源于亚洲的结论有待商榷。

  毕顺东介绍,混元兽的属名,意为元气未分,混沌为一,元气之始也,指示生物拥有真兽类和后兽类混合特征的特别属性。种名周氏,是以中科院院士、古生物学家周忠和的姓氏命名。
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